Guia de Momento de Torsion

[LABORATORIO DE FISICA I] Condiciones de Equilibrio

Condiciones de Equilibrio.

I. Objetivos:

Analizar el momento de torsión de las fuerzas que actúan sobre una barra.

Verificar la segunda condición de equilibrio

II. Fundamento Teórico.

Una condición necesaria para que una partícula en reposo permanezca en ese estado es que

la fuerza resultante que actúa sobre ella sea nula. Del mismo modo, el centro de masa de un cuerpo

rígido permanece en reposo si la fuerza resultante que actúa sobre el cuerpo es cero. Sin embargo,

aunque su centro de masa se encuentre en reposo, un cuerpo puede girar. Si hay rotación alrededor de

cualquier punto, el cuerpo no está en equilibrio estático. Así pues, para que el equilibrio estático exista,

el momento resultante o (torque) que actúa sobre un cuerpo debe ser cero respecto a cualquier eje. Con

frecuencia, esta condición resulta útil para la resolución de problemas, pues nos permite elegir

cualquier eje para el cálculo de los momentos.

Por tanto, las dos condiciones necesarias para que un cuerpo rígido se encuentre en equilibrio

estático son:

1.- La fuerza externa resultante que actúa sobre el cuerpo debe ser cero.

0F

2.- El momento externo resultante respecto a cualquier punto debe ser cero.

0


1 Lic. Edy Cuevas Arizaca

III. Cuestionario Previo. (Responda las siguientes preguntas)

a) ¿Qué es el momento de fuerza o torque?

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b) ¿Qué es equilibrio de traslación y de rotación?

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c) ¿Cuáles son las condiciones de Equilibrio?

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d)¿Dibuje las gráficas de posición en función del tiempo y velocidad en función del tiempo para el

movimiento con velocidad constante

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IV. Materiales y Esquema.

Barra de equilibrio

Dinamómetro de. 3 N y 5 N

Porta masas de 50 g

Masa de 50 g..



REPORTE CONDICIONES DE EQUILIBRIO

V. Procedimiento experimental.

1. Arme el equipo como se muestra en la figura. 2. Mida la distancia d y el peso P.

d = ________ P = ________

3. Con la ayuda del dinamómetro, equilibre la barra. 4. Mida F y X. 5. Repita lo anterior y complete la Tabla 1.

Tabla 1

1 2 3 4 5 6

X(m)

F(N)

VI. Análisis de resultados.

1.- Con los datos de la Tabla 1 determine el momento de torsión de la fuerza..

Tabla 2

1 2 3 4 5 6

X(m)

F(N)

T(Nm)

1/x (m-1)

2.- Determine el momento de torsión del peso P.

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

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3.- Grafique F en función de 1/X.

4.- Determine la pendiente de la gráfica. Que representa dicha pendiente.

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6. Compare porcentualmente el momento de torsión del Peso con el de la gráfica.

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VII. Conclusiones.

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VIII. Cuestionario Final,



REPORTE CONSERVACIÓN DE ENERGÍA

IX. Procedimiento experimental.

7. Arme el equipo como se muestra en la figura. 8. Fije el papel blanco en la mesa y sobre ella el papel carbón. 9. Mida la masa de la billa y suéltela desde el punto más alto de la rampa (10

veces) 10. Repita lo anterior para las otras dos billas de diferente masa. 11. Retire el papel carbón y mida las distancias X y complete la Tabla 1

Tabla Nro 1

Nro 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Masa (kg) X(m)

m1=______

m2=______

m2=______

12. Mida h y H.

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X. Análisis de resultados.

1.- Con los datos de la Tabla 1 determine el promedio de X.

2.- Complete la Tabla 2.

Tabla 2.

X(m) t(s) Vx(m/s) Vy(m/s) V(m/s)

m1=______kg

m2=_____ kg

m3=_____ kg



3.- Con los datos de la Tabla 2 complete la Tabla 3 y Tabla 4.

Tabla 3

KA(J) UA (J) KB (J) UB (J) KC (J) UC (J)

m1=_____ kg

m2=_____ kg

m3=_____ kg

Tabla 4

EA (J) EB (J) EC (J)

m1=______ kg

m2=______ kg

m3=______ kg

VII Conclusiones.

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VIII. Cuestionario Final

1.- ¿La energía mecánica depende de la masa de la billa?

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2.- ¿Por qué Energía mecánica (E) no es igual en los puntos A, B y C ?

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